蜂窩狀鋼骨混凝土不對稱十字形柱正截面承載力研究.pdf

1、近年來，對于鋼筋混凝土異形柱的研究已經取得了一定的進展，在大量的理論研究和工程實踐的基礎上，已經出臺了很多相應的規(guī)程供設計人員參考。但對于鋼骨混凝土異形柱，國內外的研究資料卻很少。桁架式鋼骨混凝土柱斜截面承載力及抗震性能不如實腹式鋼骨混凝土柱，而常規(guī)實腹式鋼骨與混凝土粘結性能又比較差，所以，本文在總結二者優(yōu)缺點的基礎上，提出了蜂窩狀鋼骨混凝土異形柱。該異形柱可克服桁架式鋼骨混凝土異形柱及常規(guī)實腹式鋼骨混凝土異形柱的缺點，同時又秉承了兩者

2、的優(yōu)越性。因此，對該新型異形柱的受力性能進行研究，具有重要的理論意義與實用價值。
　　 本文首先提出這種新型的鋼骨混凝土異形柱，并對其主要截面形式--蜂窩狀鋼骨混凝土不對稱十字形柱進行了雙向偏心受壓的試驗研究。然后，運用通用有限元軟件ANSYS對它進行了非線性有限元分析，重點比較分析了配鋼率、配筋率、配箍率、腹板開洞率、混凝土強度等級、鋼材牌號、長細比、加載角和偏心距等因素對構件極限承載力的影響。最后，對現(xiàn)有鋼骨混凝土異形柱的正

3、截面承載力計算方法進行了探討。
　　 通過上述的試驗研究，揭示了蜂窩狀鋼骨混凝土不對稱十字形柱的工作機理和破壞形態(tài)，初步掌握了蜂窩狀鋼骨混凝土不對稱十字形柱構件破壞的一般規(guī)律，發(fā)現(xiàn)平截面假定依然成立；在此基礎上，應用有限元軟件對它進行數(shù)值模擬分析，并將有限元程序的計算結果與試驗結果進行了比較，兩者吻合較好，證明了有限元分析模型與方法的正確性。通過大量的有限元分析發(fā)現(xiàn)，鋼骨腹板開洞后能夠增強鋼骨與混凝土的粘結力，增加了組合效應并提

4、高了整體工作的受力性能；配鋼率的增加能明顯提高構件正截面承載力，配鋼率在5％-9％時為影響顯著區(qū)域，配鋼率大于9％對承載力的提高并不顯著，所以建議配鋼率在5％-9％為宜；混凝土強度等級及鋼材牌號的增加對正截面承載力影響明顯，隨著混凝土或型鋼承載力的提高，試件的極限承載力也增大很多；配筋率的增大可以提高構件的承載力，但效果不是太明顯；配箍率的變化對構件正截面承載力幾乎沒有影響；長細比對于理想的中、長柱或考慮初始缺陷的柱有顯著的影響，隨著長